Mitoza - pur și simplu explicată!

Ce este Mitoza?

Mitoza descrie procesul de diviziune celulară. Diviziunea celulară începe cu dublarea ADN-ului și se încheie cu ciupirea noii celule. În acest fel, două celule fiice identice sunt create dintr-o celulă mamă care conține aceleași informații genetice. Pe parcursul întregii mitoze, atât celula mamă, cât și cele două celule fiice care apar au o dublă (diploid) Set de cromozomi. În plus față de interfază, mitoza face parte din ciclul celular și este utilizată pentru a multiplica celulele corpului, cum ar fi celulele pielii. Mitoza poate fi împărțită în diferite etape și se desfășoară întotdeauna în același mod.

Abandonarea mitozei

Sarcina mitozei este divizarea celulară și astfel multiplicarea celulelor corpului. Condiția prealabilă pentru procesul de mitoză este interfaza precedentă, în care ADN-ul este dublat. O celulă mamă cu un set dublu (diploid) de cromozomi are ca rezultat două celule fiice identice într-un proces care este întotdeauna același. Aceștia au, de asemenea, un set dublu de cromozomi, care totuși constă doar dintr-o singură cromatidă. Dublarea ADN-ului are loc din nou în interfază. Cu toate acestea, mitoza nu are loc în toate celulele din corpul nostru. Se face distincția între celulele corpului și celulele germinale, care nu sunt create prin mitoză, ci prin meioză. Rezultatul meiozei sunt patru celule fiice cu un set simplu (haploid) de cromozomi care sunt gata pentru fertilizare. O altă caracteristică specială sunt celulele care au atins o formă foarte specializată și apoi nu se mai divid. Acestea includ, de exemplu, celulele nervoase sau celulele roșii din sânge. Cu toate acestea, mitoza joacă un rol extrem de important în celulele care limitează suprafețele, cum ar fi celulele pielii sau celulele de suprafață (celulele epiteliale) din tractul gastro-intestinal. Aceste celule trebuie reînnoite în mod regulat, ceea ce este sarcina mitozei. Procesul constant de mitoză în diferite etape și mai multe puncte de control în cadrul interfazei asigură că nu apar erori în timpul diviziunii celulare.

Citește și: ADN - ar trebui să știi asta!

Care sunt fazele mitozei?

Ciclul celular, care este responsabil pentru diviziunea celulară și, prin urmare, și pentru reproducerea celulară, poate fi împărțit în interfază și mitoză. În interfază, ADN-ul este dublat și celula este pregătită pentru viitoarea mitoză. Această fază a ciclului celular poate varia în lungime și variază foarte mult în funcție de tipul celulei. Mitoza este a doua fază a ciclului celular și implică divizarea materialului genetic și formarea a două celule fiice identice dintr-o celulă mamă comună. Acest proces de diviziune celulară poate fi împărțit în diferite etape în care au loc întotdeauna procese caracteristice. În funcție de sursă, se face distincția între patru și șase etape.

La început există profaza, în care cei doi cromozomi se condensează și apare și aparatul fus. Apoi, cei doi cromozomi condensați maxim se aliniază în planul ecuatorial, care este descris ca metafază. Între aceste două etape, unii autori menționează faza prometa. Apoi, cele două cromatide surori sunt separate în anafază. În cele din urmă, o nouă membrană nucleară se formează în telofază și cromozomii se relaxează din nou. În unele cărți, așa-numita citokineză este încă considerată ca o fază separată. În timpul citokinezei, noul corp al celulei se constrânge, astfel încât în ​​cele din urmă sunt create două celule fiice identice.

De asemenea poti fi interesat de: Funcțiile nucleului celular

Ce este metafaza?

Metafaza face parte din mitoză și, prin urmare, este o etapă a diviziunii celulelor din corp. Este a treia fază a mitozei și urmează faza prometa. După ce cromozomii s-au condensat și membrana nucleară s-a dizolvat, setul dublu de cromozomi este aranjat în plan ecuatorial. Metafaza este, de asemenea, singura fază a mitozei în care cromozomii sunt clar vizibili la microscop. Acest lucru se datorează faptului că ADN-ul și-a asumat cea mai compactă formă în această fază a diviziunii celulare. Cei doi cromozomi 2-cromatide sunt acum unul lângă celălalt pe planul ecuatorial al celulei. Acest plan este aproximativ la aceeași distanță de ambii poli ai celulei. Această poziție este garantată de aparatul de ax încorporat, care separă cromatidele surori una de alta în cursul ulterior al mitozei.

Ce este anafaza?

Anafaza este a patra fază a mitozei și, prin urmare, o etapă în diviziunea celulară a celulelor nucleate. După ce cromozomii s-au condensat și s-au aranjat în metafază în plan ecuatorial, urmează anafaza. În această etapă, cromatidele surori sunt separate una de cealaltă de către aparatul axului și trase spre polii celulari opuși. Astfel, diviziunea efectivă a cromozomului începe în anafază. În acest fel, se creează un set încă dublu de cromozomi dintr-o celulă mamă originală cu un set dublu de 2 cromozomi cromatidici. Cu toate acestea, acest lucru constă acum doar din doi cromozomi 1-cromatidă. Anafaza este urmată de telofaza.

Citește și: Set de cromozomi umani

Ce este telofaza?

Telofaza descrie ultimul pas al mitozei, în care informațiile genetice ale celulelor nucleate sunt împărtășite pentru a permite multiplicarea celulelor. Telofaza urmează anafaza. Cromatidele surori au fost trase din planul ecuatorial către polii celulari opuși cu ajutorul aparatului axului. În telofază, cromozomii au ajuns fiecare la polul lor celular și aparatul fusului se dizolvă. În același timp, din fragmentele membranei nucleare dezintegrate se formează un nou anvelopă nucleară. Această diviziune cromozomială este acum urmată într-un pas suplimentar de citokinezie. Un corp celular constrânge aici, astfel încât sunt create două celule fiice independente, dar identice.

De asemenea poti fi interesat de: Funcțiile nucleului celular

Durata mitozei

Mitoza durează în medie aproximativ o oră, astfel încât se poate vorbi de diviziune celulară rapidă. Comparativ cu interfaza, mitoza durează relativ puțin. În plus, în funcție de tipul de celulă, interfaza poate dura de la câteva ore la câteva luni sau chiar ani. Fazele G1 și G0 din interfază sunt în special responsabile pentru acest lucru. În faza G1 sunt produse diverse proteine ​​și organite celulare, iar în faza G0 celula intră într-un fel de modul inactiv. Multe celule rămân în faza G0 ani sau chiar decenii.

Care este rata mitotică?

Rata la care celulele se împart poate fi descrisă cu ajutorul ratei mitotice. Acest lucru permite să se tragă concluzii despre viteza de reproducere a anumitor țesuturi. Rata mitotică este determinată cu ajutorul unui microscop. Cu un anumit număr de celule, de exemplu 1.000 de celule, se determină câte dintre ele se află într-un stadiu mitotic. Rata mitotică este dată ca procent și, prin urmare, este o cifră relativă. Țesutul care se reînnoiește în mod special are o rată mitotică ridicată. Acestea includ măduva osoasă, pielea (epiderma) și membrana mucoasă a intestinului subțire. Măduva osoasă este responsabilă pentru formarea sângelui și produce continuu noi celule sanguine. Pielea și membrana mucoasă a tractului gastro-intestinal sunt, de asemenea, reînnoite în mod regulat, astfel încât o rată mitotică ridicată poate fi găsită și aici. Cu toate acestea, ratele ridicate de mitoză pot indica, de asemenea, tumori maligne care cresc rapid. Aceste celule degenerate evită punctele de control din interfază și mitoză și pot crește nestingherite. Rata mitotică crescută poate fi utilizată și ca abordare terapeutică, deoarece tumorile cu creștere rapidă sunt deosebit de sensibile la inhibitorii mitozei și pot fi tratate cu șanse mai mari de recuperare.

Citiți mai multe despre acest subiect: Tumora - ar trebui să știi asta!

Ce sunt inhibitorii mitozei?

Inhibitorii mitozei sunt substanțe care inhibă procesul de mitoză. Inhibitorii de mitoză împiedică divizarea nucleului și, prin urmare, opresc multiplicarea celulelor. Aceste toxine sunt utilizate ca citostatice în tratamentul tumorii. Limfoamele și leucemia răspund bine la această formă de chimioterapie. Mecanismul inhibitorului mitozei constă în legarea de tubulină, care este necesară pentru a construi aparatul axului. Tubulina este proteina din care sunt compuși microtubulii aparatului ax. Dacă această proteină nu este disponibilă datorită legării unui inhibitor de mitoză, nu se poate construi niciun aparat ax și nucleul celular nu se împarte. Cu toate acestea, inhibitorii mitozei, cum ar fi alcaloizii de vinca sau taxanii, pot avea efecte secundare periculoase, care pot afecta în special sistemul nervos.

Citiți mai multe despre acest subiect: Tumora - ar trebui să știi asta!

Care este diferența dintre mitoză și meioză?

Atât mitoza, cât și meioza sunt responsabile pentru diviziunile de bază, ambele procese diferind în ceea ce privește cursul și rezultatul. Mitoza creează două celule fiice identice cu un set dublu (diploid) de cromozomi dintr-o celulă mamă. Spre deosebire de meioză, este necesară o singură diviziune cromozomială. În general, mitoza are funcția de a distribui întreaga informație genetică sub formă de ADN între două celule identice și, prin urmare, este esențială pentru reproducerea celulelor. În schimb, meioza este importantă pentru formarea celulelor germinale pentru reproducerea sexuală. Deoarece celulele germinale au un set simplu (haploid) de cromozomi, meioza necesită două divizii nucleare. În prima meioză se formează un set dublu de cromozomi. A doua diviziune echivalentă separă acum cromatidele surori una de alta, astfel încât să avem un total de patru celule fiice, fiecare cu un set simplu de cromozomi. Astfel, mitoza și meioza diferă prin numărul de diviziuni, prin numărul și tipul de celule fiice și prin durata lor. Mitoza durează aproximativ o oră. Meioza, pe de altă parte, durează mult mai mult. Profaza meiozei durează numai 24 de ore (formarea spermei) la bărbați și câțiva ani până la decenii (formarea și maturarea celulei ovule) la femei.

Citește și: Set de cromozomi umani

Ce este interfaza?

Pe lângă mitoză, interfaza este a doua parte a ciclului celular. Se află întotdeauna între două diviziuni mitotice și are sarcini diferite. În timpul interfazei, ADN-ul înjumătățit în mitoză este dublat din nou. În plus, există o creștere generală a celulelor celor două celule fiice și acestea sunt pregătite pentru mitoza reînnoită. La fel ca mitoza, interfaza poate fi împărțită în mai multe etape. Imediat după mitoză, faza G1 urmează interfaza. Setul dublu de cromozomi din celulele fiice este format dintr-o singură cromatidă fiecare. În această fază celulele fiice cresc și se produc multe proteine ​​și enzime. Următoarea fază este așa-numita fază S (faza de sinteză). Aici ADN-ul este dublat, astfel încât să avem încă un set dublu de cromozomi, care acum constă și din două cromatide. În ultima fază a interfazei, faza G2, ambele celule fiice cresc din nou și se vor pregăti pentru viitoarea mitoză. Cele două celule fiice au creat acum celule mamă noi care pot fi împărțite în mitoză. Interfața durează în medie aproximativ 18 ore și, prin urmare, durează mult mai mult decât mitoza (durata este de aproximativ o oră). Două puncte de control sunt importante în interfază, care sunt situate la trecerea de la faza G1 la faza S și de la faza G2 la mitoză. Aici celula și, în special, informațiile genetice sunt verificate pentru eventuale erori. Dacă se găsește o eroare, aceasta este corectată mai întâi înainte ca celula să se împartă. Dacă eroarea nu ar fi recunoscută și eliminată, aceasta ar continua să se reproducă în multe celule prin mitoză.

De asemenea poti fi interesat de: Mutația cromozomială